DE102021121678B3 - Method for producing a green body with a press, and a press - Google Patents
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Abstract
Verfahren zur Herstellung mindestens eines Grünlings (1) mit einer Presse (2).Presse (2) zur Herstellung mindestens eines Grünlings (1). Die Presse (2) umfasst eine Matrize (3) mit einem Aufnahmevolumen (4) für einen pulverförmigen Werkstoff (5). Die Matrize (3) umfasst einen steifen ersten Pressmantel (10), einen zweiten Pressmantel (11) aus einem elastisch verformbaren Material sowie einen steifen Pressring (12). Die Presse (2) umfasst weiter mindestens ein erstes Schließelement (13) zum Verschließen der ersten Stirnseite (7), mindestens eine zweites Schließelement (14) zum Verschließen der zweiten Stirnseite (8) sowie mindestens einen Stempel (15), der gegenüber der Matrize (3) zumindest zwischen einer Ausgangsposition (16) und einer Pressposition (17) verfahrbar und so angeordnet ist, dass er in der Pressposition (17) das zweite Material des zweiten Pressmantels (11) zumindest teilweise verdrängt.Process for producing at least one green body (1) using a press (2).Press (2) for producing at least one green body (1). The press (2) comprises a die (3) with a capacity (4) for a powdered material (5). The die (3) comprises a rigid first press jacket (10), a second press jacket (11) made of an elastically deformable material and a rigid press ring (12). The press (2) further comprises at least one first closing element (13) for closing the first end face (7), at least one second closing element (14) for closing the second end face (8) and at least one punch (15) opposite the die (3) can be moved at least between an initial position (16) and a pressing position (17) and is arranged in such a way that in the pressing position (17) it at least partially displaces the second material of the second press jacket (11).
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung mindestens eines Grünlings mit einer Presse sowie eine Presse, insbesondere eine Presse zur Herstellung von Grünlingen. Mit der Presse werden insbesondere, ggf. sinterfähige, Grünlinge aus pulverförmigem Werkstoff hergestellt. Insbesondere können mit der Presse metallische und/oder keramische Pulver zu Grünlingen verpresst werden.The invention relates to a method for producing at least one green compact using a press and a press, in particular a press for producing green compacts. With the press, in particular, possibly sinterable, green compacts are produced from powdered material. In particular, metallic and/or ceramic powders can be pressed into green compacts with the press.
Bei bekannten Verfahren bzw. Pressen, die zur Herstellung dünnwandiger, hohlzylindrischer Bauteile eingesetzt werden, wird ein pulverförmiger Werkstoff in einem hohlzylindrischen Aufnahmevolumen einer Matrize angeordnet. Die Matrize umfasst einen, das Aufnahmevolumen umgebenden, steifen Pressring. Das Aufnahmevolumen erstreckt sich in einer radialen Richtung zwischen dem Pressring und einem Kernstab. Für die Herstellung bestimmter Grünlinge besteht der Kernstab aus einem elastisch verformbaren Material und wird zusammen mit dem Werkstoff durch einen, in einer axialen Richtung verfahrbaren Stempel über eine Stirnseite mit einem Pressdruck beaufschlagt. Für die Herstellung anderer Grünlinge ist ein elastisch verformbarer, ringförmiger Pressmantel zwischen Matrize und einem steifen Kernstab angeordnet, der zusammen mit dem Werkstoff durch einen, in einer axialen Richtung verfahrbaren Stempel über eine Stirnseite mit einem Pressdruck beaufschlagt wird. Der elastisch verformbare Kernstab bzw. der Pressmantel überträgt den in der axialen Richtung aufgebrachten Pressdruck des Stempels durch eine Verformung auf den durch den Stempel verdichteten pulverförmigen Werkstoff in der radialen Richtung.In known methods or presses, which are used to produce thin-walled, hollow-cylindrical components, a powdered material is arranged in a hollow-cylindrical receiving volume of a die. The matrix includes a rigid compression ring surrounding the receiving volume. The receiving volume extends in a radial direction between the compression ring and a core rod. For the production of certain green compacts, the core rod consists of an elastically deformable material and, together with the material, is subjected to a pressing pressure on one end face by a stamp that can be moved in an axial direction. For the production of other green compacts, an elastically deformable, ring-shaped press jacket is arranged between the die and a stiff core rod, which is subjected to a pressing pressure via one end face, together with the material, by a stamp that can be moved in an axial direction. The elastically deformable core rod or the press jacket transfers the pressing pressure of the stamp applied in the axial direction by deformation to the powdery material compacted by the stamp in the radial direction.
Aus der
Aus der
Aus der
Bei einer Entspannung des Grünlings, also einem Zurückfahren des Stempels, federt der elastisch verformbare Kernstab bzw. der Pressmantel in der axialen Richtung in eine Ausgangsform zurück. Diese Rückfederung ist deutlich stärker als eine Rückfederung des Grünlings. Aufgrund der Reibung zwischen dem Kernstab bzw. dem Pressmantel und dem pulverförmigen Werkstoff entsteht darüber hinaus an der dem Stempel zugewandten Stirnseite des Grünlings ein, in radialer Richtung in das elastisch verformbare Material hervorstehender Rand. Während des Verpressens des pulverförmigen Werkstoffes wirken u. a. Reibkräfte zwischen dem Kernstab bzw. dem Pressmantel und dem Werkstoff bzw. dem Grünling, die auch dann noch nicht abgebaut sind, wenn der Kernstab bzw. der Pressmantel in die Ausgangsform zurückfedern. Diese Umstände führen dazu, dass der Grünling im Rahmen der Entspannung infolge der auf den Grünling wirkenden Scherkräfte versagen kann.When the green body relaxes, that is to say when the ram moves back, the elastically deformable core rod or the press jacket springs back in the axial direction into an initial shape. This springback is significantly stronger than a springback of the green body. Due to the friction between the core rod or the pressing jacket and the powdered material, an edge is also formed on the front side of the green body facing the punch, protruding in the radial direction into the elastically deformable material. During the pressing of the powdered material, e.g. Frictional forces between the core rod or the press jacket and the material or the green body, which are not reduced even if the core rod or the press jacket springs back into its original shape. These circumstances mean that the green body can fail as part of the relaxation as a result of the shearing forces acting on the green body.
Hiervon ausgehend ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die mit Bezug auf den Stand der Technik geschilderten Probleme zumindest teilweise zu lösen. Insbesondere soll ein Verfahren und eine Presse bereitgestellt werden, mit denen insbesondere auch hohlzylindrische, dünnwandige Grünlinge herstellbar sind.Proceeding from this, it is the object of the present invention to at least partially solve the problems described with reference to the prior art. In particular, a method and a press are to be provided with which, in particular, hollow-cylindrical, thin-walled green compacts can also be produced.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird ein Verfahren gemäß den Merkmalen des Patentanspruchs 1 sowie eine Presse gemäß den Merkmalen des Patentanspruchs 14 vorgeschlagen. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der abhängigen Patentansprüche. Die in den Patentansprüchen einzeln aufgeführten Merkmale sind in technologisch sinnvoller Weise miteinander kombinierbar und können durch erläuternde Sachverhalte aus der Beschreibung und Details aus den Figuren ergänzt werden, wobei weitere Ausführungsvarianten der Erfindung aufgezeigt werden.To solve this problem, a method according to the features of
Es wird ein Verfahren zur Herstellung mindestens eines Grünlings mit einer Presse vorgeschlagen. Die Presse ist insbesondere eine Pulverpresse, also zum Verpressen eines pulverförmigen Werkstoffes zu einem Grünling geeignet ausgeführt.A method for producing at least one green compact using a press is proposed. The press is in particular a powder press, ie designed to be suitable for pressing a powdered material into a green compact.
Die Presse umfasst zumindest folgendes:
- • eine Matrize mit einem Aufnahmevolumen für einen pulverförmigen Werkstoff; wobei sich das Aufnahmevolumen entlang einer axialen Richtung zwischen einer ersten Stirnseite und einer zweiten Stirnseite erstreckt; wobei die Matrize
- o einen, in einer quer zur axialen Richtung verlaufenden radialen Richtung innerhalb oder außerhalb des Aufnahmevolumens angeordneten und an das Aufnahmevolumen angrenzenden ringförmigen ersten Pressmantel, der aus einem nicht elastisch verformbaren ersten Material gebildet ist;
- o einen, in der radialen Richtung benachbart zum ersten Pressmantel angeordneten zweiten Pressmantel, der aus einem elastisch verformbaren zweiten Material gebildet ist; sowie
- ◯ einen Pressring, der in der radialen Richtung benachbart zu der Gruppe, umfassend den ersten Pressmantel, den zweiten Pressmantel und das Aufnahmevolumen, angeordnet ist; aufweist; wobei der erste Pressmantel entlang der radialen Richtung zwischen dem Aufnahmevolumen und dem zweiten Pressmantel angeordnet ist;
- • mindestens ein erstes Schließelement zum Verschließen der ersten Stirnseite und zum Verpressen des Werkstoffs;
- • mindestens eine zweites Schließelement zum Verschließen der zweiten Stirnseite und zum Verpressen des Werkstoffs;
- • mindestens einen Stempel, der gegenüber der Matrize zumindest zwischen einer Ausgangsposition und einer Pressposition verfahrbar ist.
- • a die with a receiving volume for a powdered material; wherein the receiving volume extends along an axial direction between a first face and a second face; where the die
- an annular first press jacket, which is arranged in a radial direction running transversely to the axial direction inside or outside the receiving volume and adjoins the receiving volume and is formed from a non-elastically deformable first material;
- o a second press jacket arranged adjacent to the first press jacket in the radial direction and formed of an elastically deformable second material; such as
- ◯ a pressing ring arranged adjacent in the radial direction to the group comprising the first pressing shell, the second pressing shell and the storage volume; having; wherein the first press jacket is arranged along the radial direction between the receiving volume and the second press jacket;
- • at least one first closing element for closing the first end face and for pressing the material;
- • at least one second closing element for closing the second end face and for pressing the material;
- • at least one punch which can be moved relative to the die at least between an initial position and a pressing position.
Das Verfahren umfasst zumindest die folgenden Schritte:
- a) Bereitstellen der Presse, wobei das Aufnahmevolumen an der ersten Stirnseite durch das erste Schließelement verschlossen und der mindestens eine Stempel in der Ausgangsposition angeordnet ist;
- b) Einfüllen des pulverförmigen Werkstoffes in das Aufnahmevolumen;
- c) Schließen der zweiten Stirnseite durch das zweite Schließelement;
- d) Verfahren der Schließelemente und Verpressen des Werkstoffs;
- e) Verfahren des Stempels in die Pressposition, wobei der Stempel in der Pressposition den zweiten Pressmantel kontaktiert und dabei das zweite Material zumindest teilweise verdrängt, so dass eine Presskraft des Stempels auf den zweiten Pressmantel und davon ausgehend über den ersten Pressmantel auf den pulverförmigen Werkstoff übertragen wird;
- f) Verpressen des Werkstoffs zu einem Grünling, wobei der Stempel unabhängig von den Schließelementen verfahrbar ist bzw. verfahren wird.
- a) providing the press, wherein the receiving volume on the first end side is closed by the first closing element and the at least one stamp is arranged in the starting position;
- b) filling the powdered material into the receiving volume;
- c) closing the second end face by the second closing element;
- d) moving the closing elements and pressing the material;
- e) Movement of the stamp into the pressing position, with the stamp in the pressing position contacting the second press shell and thereby at least partially displacing the second material, so that a pressing force of the stamp is transferred to the second press shell and, starting from there, via the first press shell to the powdery material becomes;
- f) Pressing the material to form a green part, with the stamp being able to be moved or being moved independently of the closing elements.
Die obige (nicht abschließende) Einteilung der Verfahrensschritte in a) bis f) soll vorrangig nur zur Unterscheidung dienen und keine Reihenfolge und/oder Abhängigkeit erzwingen. Auch die Häufigkeit der Verfahrensschritte kann variieren. Ebenso ist möglich, dass Verfahrensschritte einander zumindest teilweise zeitlich überlagern. Insbesondere können z. B. die Schritte d) und e) in unterschiedlicher Reihenfolge und/oder zumindest teilweise zeitlich parallel zueinander durchgeführt werden. Insbesondere erfolgt Schritt f) als Ergebnis der Schritte d) und e). Insbesondere werden die Schritte a) bis f) in der angeführten Reihenfolge durchgeführt.The above (non-exhaustive) division of the method steps into a) to f) is primarily intended to serve only as a distinction and does not impose any order and/or dependency. The frequency of the process steps can also vary. It is also possible for method steps to at least partially overlap one another in terms of time. In particular, z. B. the steps d) and e) in different order and / or at least partially parallel to each other. In particular, step f) occurs as a result of steps d) and e). In particular, steps a) through f) are performed in the order listed.
Die Presse ist insbesondere eine Pulverpresse zur Herstellung von Grünlingen. Mit der Presse werden insbesondere sinterfähige Grünlinge hergestellt, also Grünlinge, die nach dem Pressvorgang gesintert werden können. Insbesondere können mit der Presse metallische Pulver und/oder keramische Pulver zu Grünlingen verpresst werden. Dabei kann der pulverförmige Werkstoff auch Zusätze enthalten oder z. B. mit Massivteilen kombiniert bzw. im Rahmen des Verfahrens verbunden werden.The press is in particular a powder press for the production of green compacts. In particular, sinterable green compacts are produced with the press, ie green compacts that can be sintered after the pressing process. In particular, metallic powders and/or ceramic powders can be pressed into green compacts with the press. The powdered material can also contain additives or z. B. combined with solid parts or connected as part of the process.
Insbesondere umfasst die Presse eine Matrize mit einem Aufnahmevolumen für einen pulverförmigen Werkstoff. Das Aufnahmevolumen erstreckt sich entlang einer axialen Richtung zwischen einer ersten Stirnseite und einer zweiten Stirnseite.In particular, the press includes a die with a capacity for a powdered material. The receiving volume extends along an axial direction between a first end face and a second end face.
Weiter umfasst die Presse mindestens ein erstes Schließelement zum Verschließen der ersten Stirnseite, mindestens ein zweites Schließelement zum Verschließen der zweiten Stirnseite sowie mindestens einen Stempel, der gegenüber der Matrize zumindest zwischen einer Ausgangsposition und einer Pressposition verfahrbar ist.The press further comprises at least one first closing element for closing the first end face, at least one second closing element for closing the second end face and at least one punch which can be moved relative to the die at least between an initial position and a pressing position.
Die Schließelemente können als Stempel oder stationäre (also gegenüber dem Aufnahmevolumen unbewegliche) Komponenten der Presse ausgeführt sein. Die Schließelemente können einteilig oder mehrteilig ausgeführt sein. Insbesondere ist zumindest einer der Schließelemente als verfahrbarer Stempel zum Verpressen des Werkstoffs ausgeführt.The closing elements can be embodied as stamps or stationary components of the press (that is to say that are immovable in relation to the receiving volume). The closing elements can be made in one piece or in several pieces. In particular, at least one of the closing elements is designed as a movable stamp for pressing the material.
Die Matrize umfasst zumindest einen ersten Pressmantel, einen zweiten Pressmantel und einen Pressring.The die comprises at least a first press shell, a second press shell and a press ring.
Der erste Pressmantel ist ringförmig, ggf. hohlzylindrisch, ausgeführt und in einer quer zur axialen Richtung verlaufenden radialen Richtung innerhalb oder außerhalb des Aufnahmevolumens angeordnet. Der erste Pressmantel ist an das Aufnahmevolumen angrenzend angeordnet. Der erste Pressmantel ist aus einem nicht elastisch verformbaren ersten Material gebildet. Der erste Pressmantel ist insbesondere unmittelbar benachbart zum Aufnahmevolumen angeordnet, so dass er den pulverförmigen Werkstoff bzw. den Grünling kontaktiert. The first press jacket is ring-shaped, possibly hollow-cylindrical, and is arranged in a radial direction running transversely to the axial direction inside or outside of the receiving volume. The first press jacket is arranged adjacent to the receiving volume. The first press jacket is formed from a non-elastically deformable first material. The first press jacket is arranged in particular directly adjacent to the receiving volume, so that it contacts the powdered material or the green compact.
Insbesondere erstreckt sich der erste Pressmantel entlang der axialen Richtung zumindest über die Position des ersten Schließelements hinaus (z. B. zumindest während Schritt b), so dass das Aufnahmevolumen durch das erste Schließelement und den ersten Pressmantel definiert ist und der zu verpressende Werkstoff in dem Aufnahmevolumen angeordnet werden kann. Insbesondere erstreckt sich der erste Pressmantel während Schritt d) über die Position des zweiten Schließelements hinaus, so dass das Aufnahmevolumen zumindest während Schritt d) von den Schließelementen und dem ersten Pressmantel definiert ist. von der ersten Stirnseite bis hin zur zweiten Stirnseite des Aufnahmevolumens.In particular, the first press jacket extends along the axial direction at least beyond the position of the first closing element (e.g. at least during step b), so that the receiving volume is defined by the first closing element and the first press jacket and the to be pressed transmitting material can be arranged in the receiving volume. In particular, the first press jacket extends beyond the position of the second closing element during step d), so that the receiving volume is defined by the closing elements and the first press jacket at least during step d). from the first end face to the second end face of the receiving volume.
Insbesondere erstrecken sich das erste Schließelement und/oder das zweite Schließelement in einer radialen Richtung über das Aufnahmevolumen und bis hin zum ersten Pressmantel. Insbesondere werden die Schließelemente über eine innere bzw. äußere Umfangsfläche des ersten Pressmantels gegenüber der radialen Richtung geführt.In particular, the first closing element and/or the second closing element extend in a radial direction over the receiving volume and up to the first press jacket. In particular, the closing elements are guided over an inner or outer peripheral surface of the first press jacket in relation to the radial direction.
Der zweite Pressmantel ist in der radialen Richtung (unmittelbar) benachbart zum ersten Pressmantel angeordnet. Der zweite Pressmantel kontaktiert insbesondere den ersten Pressmantel. Der zweite Pressmantel ist insbesondere aus einem elastisch verformbaren zweiten Material gebildet.The second press sleeve is arranged (immediately) adjacent to the first press sleeve in the radial direction. In particular, the second press jacket makes contact with the first press jacket. The second press jacket is formed in particular from an elastically deformable second material.
Insbesondere erstreckt sich der zweite Pressmantel entlang der axialen Richtung zumindest, bevorzugt genau, von der ersten Stirnseite bis hin zur zweiten Stirnseite des Aufnahmevolumens. Insbesondere erstreckt sich der zweite Pressmantel in zumindest einer axialen Richtung, bevorzugt in beiden axialen Richtung über die Stirnseiten des Aufnahmevolumens hinweg.In particular, the second press jacket extends along the axial direction at least, preferably precisely, from the first end face to the second end face of the receiving volume. In particular, the second press jacket extends in at least one axial direction, preferably in both axial directions, over the end faces of the receiving volume.
Insbesondere erstreckt sich der erste Pressmantel entlang zumindest einer axialen Richtung, bevorzugt entlang beider axialen Richtungen, über den zweiten Pressmantel hinweg.In particular, the first press jacket extends along at least one axial direction, preferably along both axial directions, beyond the second press jacket.
Der zweite Pressmantel ist insbesondere, gerade wenn er in der radialen Richtung außerhalb des ersten Pressmantels, aber auch wenn er in der radialen Richtung innerhalb des ersten Pressmantels angeordnet ist, ringförmig, ggf. hohlzylindrisch, ausgeführt.The second press jacket is particularly ring-shaped, possibly hollow-cylindrical, especially when it is arranged outside the first press jacket in the radial direction, but also when it is arranged inside the first press jacket in the radial direction.
Insbesondere ist der zweite Pressmantel, wenn er in der radialen Richtung außerhalb des ersten Pressmantels angeordnet ist, in der radialen Richtung zwischen dem Pressring und dem ersten Pressmantel angeordnet.In particular, when the second press jacket is arranged outside the first press jacket in the radial direction, it is arranged between the press ring and the first press jacket in the radial direction.
Der zweite Pressmantel ist insbesondere, wenn er in der radialen Richtung innerhalb des ersten Pressmantels angeordnet ist, als Massivkörper (also nicht ringförmig), ggf. zylindrisch, ausgeführt.The second press jacket is designed as a solid body (that is to say not ring-shaped), possibly cylindrical, in particular when it is arranged inside the first press jacket in the radial direction.
Insbesondere ist der zweite Pressmantel, wenn er in der radialen Richtung außerhalb des ersten Pressmantels angeordnet ist, in der radialen Richtung zwischen dem Pressring und dem ersten Pressmantel angeordnet.In particular, when the second press jacket is arranged outside the first press jacket in the radial direction, it is arranged between the press ring and the first press jacket in the radial direction.
Insbesondere ist der Aufnahmeraum, wenn er in der radialen Richtung außerhalb des ersten Pressmantels angeordnet ist, in der radialen Richtung zwischen dem Pressring und dem ersten Pressmantel angeordnet.In particular, when the accommodating space is located outside the first press shell in the radial direction, it is located between the press ring and the first press shell in the radial direction.
Insbesondere ist der Pressring in der radialen Richtung benachbart zu der Gruppe, umfassend den ersten Pressmantel, den zweiten Pressmantel und das Aufnahmevolumen, angeordnet.In particular, the pressing ring is arranged in the radial direction adjacent to the group comprising the first pressing shell, the second pressing shell and the accommodation volume.
Insbesondere erstreckt sich der Pressring entlang der axialen Richtung zumindest, bevorzugt genau, von der ersten Stirnseite bis hin zur zweiten Stirnseite des Aufnahmevolumens. Insbesondere erstreckt sich der Pressring in zumindest einer axialen Richtung, bevorzugt in beiden axialen Richtung über die Stirnseiten des Aufnahmevolumens, und/ oder über den ersten Pressmantel und/ oder über den zweiten Pressmantel, hinweg.In particular, the compression ring extends along the axial direction at least, preferably precisely, from the first end face to the second end face of the receiving volume. In particular, the press ring extends in at least one axial direction, preferably in both axial directions, over the end faces of the receiving volume and/or over the first press jacket and/or over the second press jacket.
Der Pressring ist insbesondere aus einem nicht elastisch verformbaren Material ausgeführt.The press ring is in particular made of a non-elastically deformable material.
Ein nicht elastisch verformbares Material ist in diesem Zusammenhang z. B. ein metallischer Werkstoff, z. B. ein Stahlwerkstoff bzw. eine metallische Legierung. Demgegenüber ist ein elastisch verformbares Material in diesem Zusammenhang z. B. ein Kunststoff, insbesondere ein nichtmetallischer und/oder nicht keramischer Werkstoff.A non-elastically deformable material is z. B. a metallic material such. B. a steel material or a metallic alloy. In contrast, an elastically deformable material in this context z. B. a plastic, in particular a non-metallic and / or non-ceramic material.
Der erste Pressmantel ist insbesondere entlang der radialen Richtung zwischen dem Aufnahmevolumen und dem zweiten Pressmantel angeordnet.The first press jacket is arranged in particular along the radial direction between the receiving volume and the second press jacket.
In Schritt a) erfolgt ein Bereitstellen der Presse, wobei das Aufnahmevolumen an der ersten Stirnseite durch das erste Schließelement verschlossen und der Stempel in der Ausgangsposition angeordnet ist. Das erste Schließelement bildet also insbesondere die erste Stirnseite des Aufnahmevolumens. Das Aufnahmevolumen ist insbesondere bis auf die Einfüllöffnung für den pulverförmigen Werkstoff geschlossen ausgeführt. Das Aufnahmevolumen wird insbesondere durch die Komponenten der Presse definiert, z. B. durch den ersten Pressmantel, den Pressring, mindestens ein Schließelement, einen Kernstab, einen Auswerfer, etc. Das Aufnahmevolumen umfasst insbesondere ein größeres Volumen als das Volumen des hergestellten Grünlings, da dieser durch Verpressen und Verdichten des pulverförmigen Werkstoffes hergestellt wird.In step a), the press is prepared, with the receiving volume being closed off on the first end face by the first closing element and the ram being arranged in the initial position. The first closing element thus forms in particular the first end face of the accommodation volume. The receiving volume is designed to be closed, in particular except for the filling opening for the powdered material. The recording volume is defined in particular by the components of the press, z. B. by the first press shell, the press ring, at least one closing element, a core rod, an ejector, etc. The receiving volume includes in particular a larger volume than the volume of the green body produced, since this is produced by pressing and compacting the powdery material.
In Schritt b) erfolgt ein Einfüllen des pulverförmigen Werkstoffes in das Aufnahmevolumen. Das Einfüllen kann z. B. über die zweite Stirnseite erfolgen.In step b), the powdered material is filled into the receiving volume. The filling can e.g. B. done on the second end face.
In Schritt c) erfolgt ein Schließen der zweiten Stirnseite durch das zweite Schließelement. Das zweite Schließelement bildet insbesondere die zweite Stirnseite des Aufnahmevolumens. Damit ist in Schritt c) das Volumen des Aufnahmevolumens definiert. Das Aufnahmevolumen wird durch die Bewegung der Schließelemente verkleinert oder vergrößert.In step c), the second end face is closed by the second closing element. In particular, the second closing element forms the second end face of the accommodation volume. The volume of the receiving volume is thus defined in step c). The recording volume is reduced or increased by the movement of the closing elements.
In Schritt d) erfolgt ein Verfahren der Schließelemente und ein Verpressen des Werkstoffs. Dabei wird das Aufnahmevolumen sukzessive verringert.In step d), the closing elements are moved and the material is pressed. The recording volume is gradually reduced.
In Schritt e) erfolgt ein Verfahren des mindestens einen Stempels in die Pressposition. Der Stempel verfährt insbesondere entlang der axialen Richtung oder aber entlang einer radialen Richtung, einer Umfangsrichtung oder einer beliebigen Kombination der vorstehend genannten Richtungen.In step e), the at least one stamp is moved into the pressing position. The punch moves in particular along the axial direction or else along a radial direction, a circumferential direction or any combination of the directions mentioned above.
Insbesondere kontaktiert der Stempel in der Pressposition den zweiten Pressmantel und verdrängt dabei das zweite Material zumindest teilweise, so dass eine Presskraft des Stempels auf den zweiten Pressmantel und davon ausgehend über den ersten Pressmantel auf den pulverförmigen Werkstoff übertragen wird.In particular, the stamp contacts the second press shell in the pressing position and thereby at least partially displaces the second material, so that a pressing force of the stamp is transmitted to the second press shell and, starting therefrom, via the first press shell to the powdery material.
Die Kontaktierung des zweiten Materials des zweiten Pressmantels erfolgt insbesondere sukzessive während des Verfahrens des mindestens einen Stempels. Das zweite Material wird also während des Verfahrens in zunehmendem Maße verdrängt. Das verdrängte Volumen des zweiten Materials dient nun dazu, den ersten Pressmantel abzustützen, der mit der durch die Schließelemente aufgebrachten Presskraft über den verdichteten Werkstoff beaufschlagt wird. Das erste Material des ersten Pressmantels kann also insbesondere in der radialen Richtung nicht ausweichen bzw. der Presskraft der Schließelemente ausweichen, sondern wird über das zweite Material mit einer Stützkraft abgestützt. Ggf. wird der erste Pressmantel hin zum Aufnahmevolumen bewegt und verkleinert es.The contacting of the second material of the second press casing takes place in particular successively during the movement of the at least one stamp. The second material is thus increasingly displaced during the process. The displaced volume of the second material now serves to support the first press jacket, which is subjected to the pressing force applied by the closing elements via the compacted material. The first material of the first press jacket can therefore not deviate in particular in the radial direction or deviate from the pressing force of the closing elements, but is supported by the second material with a supporting force. If necessary, the first press jacket is moved towards the receiving volume and reduces it.
Über den ersten Pressmantel (bzw. über den zweiten Pressmantel) und die Schließelemente wird der Werkstoff verpresst und zunehmend verdichtet.The material is pressed and increasingly compacted via the first press cover (or via the second press cover) and the closing elements.
In Schritt f) erfolgt ein Verpressen des Werkstoffs zu einem Grünling, wobei der Stempel unabhängig von den Schließelementen verfahrbar ist bzw. verfahren wird.In step f), the material is pressed to form a green compact, with the stamp being able to be moved or being moved independently of the closing elements.
Insbesondere liegt also keine, z. B. mechanische, Kopplung zwischen dem Stempel und den Schließelementen vor. Insbesondere kann der mindestens eine Stempel unabhängig von den Schließelementen verfahren und mit einer Presskraft beaufschlagt werden.In particular, there is no such. B. mechanical coupling between the stamp and the closing elements. In particular, the at least one stamp can be moved independently of the closing elements and subjected to a pressing force.
Insbesondere wird das Aufnahmevolumen ausschließlich durch ein Verfahren der Schließelemente verringert. Insbesondere verändert sich ein Abstand der Stirnseiten voneinander während Schritt d) oder zusätzlich während Schritt e), also während der Verdrängung des zweiten Materials durch den mindestens einen Stempel.In particular, the capacity is reduced solely by moving the closing elements. In particular, a distance between the end faces changes during step d) or additionally during step e), ie during the displacement of the second material by the at least one stamp.
Durch das beschriebene Verfahren kann insbesondere erreicht werden, dass bei einer Entspannung der formgebenden Pressenbestandteile, hier also der Schließelemente und des ersten Pressmantels, der Grünling nicht beschädigt wird. Insbesondere löst sich der Grünling von der Wandung zumindest des ersten Pressmantels aufgrund des Rücksprungs des Grünlings und des ersten Pressmantels, der sich bei Zurückbewegen des mindestens einen Stempels in die Ausgangsposition in der radialen Richtung entspannen kann.With the method described, it can be achieved in particular that the green compact is not damaged when the shaping press components, in this case the closing elements and the first press jacket, are relieved of stress. In particular, the green compact detaches itself from the wall of at least the first press jacket due to the springback of the green compact and the first press jacket, which can relax when the at least one punch moves back into the starting position in the radial direction.
Eine Scherwirkung erzeugende Relativbewegung zwischen Pressenbestandteil und Grünling liegt damit nicht vor. Zudem kann eine hohe Formgenauigkeit des Grünlings (im Hinblick auf eine vorbestimmte Geometrie) erreicht werden. Die aus dem Stand der Technik bekannte Ausbildung eines stirnseitigen Rands am Grünling tritt hier insbesondere nicht auf.There is therefore no relative movement between the press component and the green body that generates a shearing effect. In addition, a high degree of dimensional accuracy of the green compact (with regard to a predetermined geometry) can be achieved. The formation of an end edge on the green compact, which is known from the prior art, does not occur here in particular.
Insbesondere ist der mindestens eine Stempel in der Pressposition beabstandet von dem ersten Pressmantel angeordnet. Insbesondere ist der mindestens eine Stempel in der radialen Richtung beabstandet von dem ersten Pressmantel angeordnet. Ggf. kontaktiert der mindestens eine Stempel den Pressring bzw. ist, zumindest in der Pressposition, benachbart dazu angeordnet.In particular, the at least one stamp is arranged at a distance from the first press jacket in the pressing position. In particular, the at least one stamp is arranged at a distance from the first press jacket in the radial direction. If necessary, the at least one stamp contacts the pressing ring or is arranged adjacent to it, at least in the pressing position.
Insbesondere umfasst das zweite Material ein Polymermaterial. Insbesondere umfassen die anderen Materialien der anderen Komponenten der Presse, also z. B. der mindestens eine Stempel, bzw. jeder Stempel, der Pressring, der erste Pressmantel, die Schließelemente, jeweils einen metallischen Werkstoff, z. B. einen Stahlwerkstoff.In particular, the second material comprises a polymer material. In particular, the other materials of the other components of the press, ie z. B. the at least one stamp, or each stamp, the press ring, the first press jacket, the closing elements, each a metallic material, z. B. a steel material.
Insbesondere wird nach Schritt f) in einem Schritt g) der mindestens eine Stempel aus der Pressposition zurück in die Ausgangsposition verfahren, wobei eine Entspannung des Grünlings ausschließlich in der radialen Richtung erfolgt.In particular, after step f), in a step g), the at least one stamp is moved from the pressing position back to the starting position, with the green body being relaxed exclusively in the radial direction.
Während Schritt g) werden insbesondere die Schließelemente zumindest gegenüber der axialen Richtung nicht verfahren. Der in Schritt f) hergestellte Grünling wird also gegenüber der radialen Richtung entspannt.During step g), the closing elements in particular are not moved, at least in relation to the axial direction. The one produced in step f). The green compact is therefore relaxed in relation to the radial direction.
Insbesondere wird nach Schritt f) in einem Schritt g) der Grünling durch ein Verfahren des mindestens einen Stempels und zumindest eines der Schließelemente sukzessive entspannt, wobei eine Entspannung des Grünlings sowohl in der radialen Richtung als auch in der axialen Richtung erfolgt. Insbesondere kann durch ein aufeinander abgestimmtes Verfahren des mindestens einen Stempels und der Schließelemente ein Entspannen des Grünlings gesteuert werden, so dass Spannungen im Grünling sukzessive abgebaut werden können.In particular, after step f), in a step g), the green compact is successively relaxed by moving the at least one punch and at least one of the closing elements, with the green compact being relaxed both in the radial direction and in the axial direction. In particular, a coordinated movement of the at least one stamp and the closing elements can be used to control relaxation of the green compact, so that stresses in the green compact can be gradually reduced.
Insbesondere sind während der Verdrängung des zweiten Materials durch den Stempel, also während Schritt e), die Schließelemente stationär positioniert, werden also nicht bewegt. Insbesondere ist also die Bewegung der Schließelemente vor Schritt e) bereits abgeschlossen oder wird nach Schritt e) fortgesetzt.In particular, during the displacement of the second material by the ram, ie during step e), the closing elements are positioned in a stationary manner, ie are not moved. In particular, therefore, the movement of the closing elements has already been completed before step e) or is continued after step e).
Insbesondere werden die Schritte d) und e) zumindest teilweise zeitlich parallel zueinander ausgeführt, d. h. Stempel und Schließelemente werden zumindest teilweise zeitlich parallel zueinander verfahren.In particular, steps d) and e) are carried out at least partially at the same time, i. H. Stamps and closing elements are at least partially moved parallel to one another in terms of time.
Insbesondere umfasst die Presse mehrere Stempel, die in Schritt e) zum Verdrängen des zweiten Materials eingesetzt werden. Die Stempel können gleichzeitig oder auch in einer festgelegten Reihenfolge verfahren werden. Die Stempel können aus unterschiedlichen Richtungen in das zweite Material hinein verfahren werden. Mit dem Einsatz von mehreren Stempeln kann insbesondere die Verteilung der Presskraft auf den ersten Pressmantel vergleichmäßigt werden.In particular, the press includes a plurality of stamps that are used in step e) to displace the second material. The stamps can be moved simultaneously or in a fixed order. The stamps can be moved into the second material from different directions. With the use of several stamps, the distribution of the pressing force on the first press cover can in particular be evened out.
Insbesondere weist der mindestens eine Stempel eine, in Schritt e) das zweite Material kontaktierende Stirnfläche auf, wobei die Stirnfläche eine Kontur aufweist, durch die das zweite Material in der radialen Richtung hin zum ersten Pressmantel verdrängt wird. Die Kontur kann z. B. eine konische, also gegenüber der axialen bzw. der radialen Richtung geneigte Oberfläche umfassen. Die Oberfläche kann gerade bzw. eben, ggf. nur in Umfangsrichtung gebogen, ausgeführt sein. Die Oberfläche kann aber auch in einer Ebene, die parallel zur axialen Richtung und zur radialen Richtung verläuft, eine kurvenförmige Kontur aufweisen.In particular, the at least one punch has an end face that contacts the second material in step e), the end face having a contour through which the second material is displaced in the radial direction toward the first press jacket. The contour can B. include a conical, so compared to the axial or the radial direction inclined surface. The surface can be straight or flat, optionally curved only in the circumferential direction. However, the surface can also have a curved contour in a plane that runs parallel to the axial direction and to the radial direction.
Insbesondere wird das zweite Material durch die Stirnfläche gezielt in Richtung hin zum ersten Pressmantel verdrängt, so dass eine gleichmäßige Verteilung der über den mindestens einen Stempel in das zweite Material eingebrachten Presskraft ermöglicht wird.In particular, the second material is displaced in a targeted manner by the end face in the direction of the first press casing, so that a uniform distribution of the pressing force introduced into the second material via the at least one stamp is made possible.
Insbesondere ist zumindest eines der Schließelemente zumindest teilweise als Auswerfer ausgeführt, so dass der Grünling nach Schritt f), und bevorzugt nach Schritt g), in einem weiteren Schritt h) durch den Auswerfer entlang der axialen Richtung verschiebbar ist. Der Auswerfer ist insbesondere nach Art eines Stempels ausgeführt, mit dem der Grünling aus dem Aufnahmeraum entfernbar ist.In particular, at least one of the closing elements is at least partially designed as an ejector, so that the green compact can be displaced by the ejector along the axial direction after step f) and preferably after step g) in a further step h). The ejector is designed in particular in the manner of a stamp, with which the green body can be removed from the receiving space.
Insbesondere ist das Aufnahmevolumen ringförmig. Bevorzugt ist das Aufnahmevolumen hohlzylindrisch.In particular, the receiving volume is ring-shaped. The receiving volume is preferably hollow-cylindrical.
Insbesondere ist das Aufnahmevolumen in der radialen Richtung innerhalb des ersten Pressmantels, und damit auch innerhalb des zweiten Pressmantels und des Pressrings, angeordnet. Alternativ kann das Aufnahmevolumen in der radialen Richtung auch außerhalb des ersten Pressmantels und damit außerhalb des zweiten Pressmantel, aber innerhalb des Pressrings, angeordnet sein.In particular, the receiving volume is arranged in the radial direction inside the first press jacket, and thus also inside the second press jacket and the press ring. Alternatively, the receiving volume can also be arranged in the radial direction outside of the first press jacket and thus outside of the second press jacket, but inside the press ring.
Es wird eine Presse zur Herstellung mindestens eines Grünlings vorgeschlagen. Die Presse umfasst zumindest
- • eine Matrize mit einem Aufnahmevolumen für einen pulverförmigen Werkstoff; wobei sich das Aufnahmevolumen entlang einer axialen Richtung zwischen einer ersten Stirnseite und einer zweiten Stirnseite erstreckt; wobei die Matrize
- o einen, in einer quer zur axialen Richtung verlaufenden radialen Richtung innerhalb oder außerhalb des Aufnahmevolumens angeordneten und an das Aufnahmevolumen angrenzenden ringförmigen ersten Pressmantel, der aus einem nicht elastisch verformbaren ersten Material gebildet ist;
- o einen, in der radialen Richtung benachbart zum ersten Pressmantel angeordneten zweiten Pressmantel, der aus einem elastisch verformbaren zweiten Material gebildet ist; sowie
- ◯ einen Pressring, der in der radialen Richtung benachbart zu der Gruppe, umfassend den ersten Pressmantel, den zweiten Pressmantel und das Aufnahmevolumen, angeordnet ist;
- • mindestens ein erstes Schließelement zum Verschließen der ersten Stirnseite und zum Verpressen des Werkstoffs;
- • mindestens eine zweites Schließelement zum Verschließen der zweiten Stirnseite und zum Verpressen des Werkstoffs;
- • mindestens einen Stempel, der gegenüber der Matrize zumindest zwischen einer Ausgangsposition und einer Pressposition unabhängig von den Schließelementen verfahrbar und dabei so angeordnet ist, dass er in der Pressposition das zweite Material zumindest teilweise verdrängt.
- • a die with a receiving volume for a powdered material; wherein the receiving volume extends along an axial direction between a first face and a second face; where the die
- an annular first press jacket, which is arranged in a radial direction running transversely to the axial direction inside or outside the receiving volume and adjoins the receiving volume and is formed from a non-elastically deformable first material;
- o a second press jacket arranged adjacent to the first press jacket in the radial direction and formed of an elastically deformable second material; such as
- ◯ a pressing ring arranged adjacent in the radial direction to the group comprising the first pressing shell, the second pressing shell and the storage volume;
- • at least one first closing element for closing the first end face and for pressing the material;
- • at least one second closing element for closing the second end face and for pressing the material;
- • at least one stamp which can be moved relative to the die at least between a starting position and a pressing position independently of the closing elements and is arranged in such a way that it at least partially displaces the second material in the pressing position.
Die auf die Presse bezogenen Ausführungen zum beschriebenen Verfahren sind auf die Presse übertragbar.The statements on the process described that relate to the press can be transferred to the press.
Insbesondere wird die Matrize in der Presse über einen Adapter gehalten. insbesondere wird die Matrize während des beschriebenen Verfahrens in der Presse nicht bewegt. Insbesondere werden während des Verfahrens nur die anderen Komponenten der Presse, z. B. die Schließelemente, der mindestens eine Stempel, der Kernstab, der Auswerfer, gegenüber der Matrize bewegt.In particular, the die is held in the press via an adapter. in particular, the die is not moved in the press during the process described. In particular, only the other components of the press, e.g. B. the closing elements, the at least one punch, the core rod, the ejector moves relative to the die.
Insbesondere weist die Presse ein System zur Datenverarbeitung, z. B. ein Steuergerät, auf, das zur Durchführung des beschriebenen Verfahrens geeignet ausgestattet, konfiguriert oder programmiert ist bzw. das das Verfahren ausführt. Insbesondere weist das System Mittel auf, die zur Durchführung des Verfahrens geeignet ausgestattet, konfiguriert oder programmiert sind bzw. die das Verfahren ausführen.In particular, the press has a system for data processing, e.g. B. a control device, which is suitably equipped, configured or programmed to carry out the method described or which executes the method. In particular, the system has means that are suitably equipped, configured or programmed to carry out the method or that carry out the method.
Das Steuergerät bzw. die Mittel umfasst bzw. umfassen z. B. einen Prozessor und einen Speicher, in dem durch den Prozessor auszuführende Befehle gespeichert sind, sowie Datenleitungen oder Übertragungseinrichtungen, die eine Übertragung von Befehlen, Messwerten, Daten oder ähnlichem zwischen den angeführten Elementen ermöglichen.The control unit or the means includes or include z. B. a processor and a memory in which instructions to be executed by the processor are stored, as well as data lines or transmission devices which enable transmission of instructions, measured values, data or the like between the listed elements.
Es wird weiter ein Computerprogramm vorgeschlagen, umfassend Befehle, die bei der Ausführung des Programms durch einen Computer diesen veranlassen, das beschriebene Verfahren bzw. die Schritte des beschriebenen Verfahrens auszuführen.A computer program is also proposed, comprising instructions which, when the program is executed by a computer, cause the computer to carry out the method described or the steps of the method described.
Es wird weiter ein computerlesbares Speichermedium vorgeschlagen, umfassend Befehle, die bei der Ausführung durch einen Computer diesen veranlassen, das beschriebene Verfahren bzw. die Schritte des beschriebenen Verfahrens auszuführen.A computer-readable storage medium is also proposed, comprising instructions which, when executed by a computer, cause the computer to carry out the method described or the steps of the method described.
Die Ausführungen zu dem Verfahren sind insbesondere auf die Presse, das System zur Datenverarbeitung und/oder das computerimplementierte Verfahren (also das Computerprogramm und das computerlesbare Speichermedium) übertragbar und umgekehrt.The statements on the method can be transferred in particular to the press, the system for data processing and/or the computer-implemented method (ie the computer program and the computer-readable storage medium) and vice versa.
Die Verwendung unbestimmter Artikel („ein“, „eine“, „einer“ und „eines“), insbesondere in den Patentansprüchen und der diese wiedergebenden Beschreibung, ist als solche und nicht als Zahlwort zu verstehen. Entsprechend damit eingeführte Begriffe bzw. Komponenten sind somit so zu verstehen, dass diese mindestens einmal vorhanden sind und insbesondere aber auch mehrfach vorhanden sein können.The use of indefinite articles (“a”, “an”, “an” and “an”), particularly in the claims and the description reflecting them, is to be understood as such and not as a numeral. Correspondingly introduced terms or components are to be understood in such a way that they are present at least once and in particular can also be present several times.
Vorsorglich sei angemerkt, dass die hier verwendeten Zahlwörter („erste“, „zweite“, ...) vorrangig (nur) zur Unterscheidung von mehreren gleichartigen Gegenständen, Größen oder Prozessen dienen, also insbesondere keine Abhängigkeit und/oder Reihenfolge dieser Gegenstände, Größen oder Prozesse zueinander zwingend vorgeben. Sollte eine Abhängigkeit und/oder Reihenfolge erforderlich sein, ist dies hier explizit angegeben oder es ergibt sich offensichtlich für den Fachmann beim Studium der konkret beschriebenen Ausgestaltung. Soweit ein Bauteil mehrfach vorkommen kann („mindestens ein“), kann die Beschreibung zu einem dieser Bauteile für alle oder ein Teil der Mehrzahl dieser Bauteile gleichermaßen gelten, dies ist aber nicht zwingend.As a precaution, it should be noted that the numerals used here (“first”, “second”, ...) primarily (only) serve to distinguish between several similar objects, sizes or processes, i.e. in particular no dependency and/or sequence of these objects, sizes or make processes mandatory for each other. Should a dependency and/or order be necessary, this is explicitly stated here or it is obvious to the person skilled in the art when studying the specifically described embodiment. If a component can occur several times (“at least one”), the description of one of these components can apply equally to all or part of the majority of these components, but this is not mandatory.
Die Erfindung sowie das technische Umfeld werden nachfolgend anhand der beiliegenden Figuren näher erläutert. Es ist darauf hinzuweisen, dass die Erfindung durch die angeführten Ausführungsbeispiele nicht beschränkt werden soll. Insbesondere ist es, soweit nicht explizit anders dargestellt, auch möglich, Teilaspekte der in den Figuren erläuterten Sachverhalte zu extrahieren und mit anderen Bestandteilen und Erkenntnissen aus der vorliegenden Beschreibung zu kombinieren. Insbesondere ist darauf hinzuweisen, dass die Figuren und insbesondere die dargestellten Größenverhältnisse nur schematisch sind. Es zeigen:
-
1 : eine bekannte Presse in einer Seitenansicht im Schnitt, vor einem Pressvorgang; -
2 : diePresse nach 1 in einer Seitansicht im Schnitt, während eines Pressvorgangs; -
3 : eine erste Ausführungsvariante einer Presse in einer Seitenansicht im Schnitt, während Schritt a) des Verfahrens; -
4 : diePresse nach 3 in einer Seitenansicht im Schnitt, während der Schritte b) und c) des Verfahrens; -
5 : diePresse nach 3 und4 in einer Seitenansicht im Schnitt, während der Schritte d), e) und f) des Verfahrens; -
6 : diePresse nach 3 bis 5 in einer Seitenansicht im Schnitt, während Schritt g) des Verfahrens; -
7 : diePresse nach 3 bis 6 in einer Seitenansicht im Schnitt, während Schritt g) des Verfahrens; -
8 : diePresse nach 3 bis 7 in einer Seitenansicht im Schnitt, während Schritt h) des Verfahrens; und -
9 : eine zweite Ausführungsvariante einer Presse in einer Seitenansicht im Schnitt, während der Schritte d), e) und f) des Verfahrens.
-
1 : a known press in a side view in section, before a pressing operation; -
2 : the press after1 in a side view in section, during a pressing process; -
3 : a first embodiment variant of a press in a side view in section, during step a) of the method; -
4 : the press after3 in a sectional side view, during steps b) and c) of the method; -
5 : the press after3 and4 in a sectional side view, during steps d), e) and f) of the method; -
6 : the press after3 until5 in a sectional side view, during step g) of the method; -
7 : the press after3 until6 in a sectional side view, during step g) of the method; -
8th : the press after3 until7 in a sectional side view, during step h) of the method; and -
9 : a second variant embodiment of a press in a sectional side view, during steps d), e) and f) of the method.
Die Presse 2 umfasst eine Matrize 3 mit einem, ein Aufnahmevolumen 4 umgebenden, steifen Pressring 12. Das Aufnahmevolumen 4 erstreckt sich in einer radialen Richtung 9 zwischen dem Pressring 12 und einem steifen Kernstab 21. Für die Herstellung des Grünling 1 ist ein elastisch verformbarer, ringförmiger erster Pressmantel 10 zwischen dem Pressring 12 und dem Kernstab 21 angeordnet, der zusammen mit dem, in den Aufnahmeraum 4 eingefüllten Werkstoff 5 durch einen, in einer axialen Richtung 6 verfahrbaren Stempel 15 über eine erste Stirnseite 7 mit einem Pressdruck beaufschlagt wird. Der elastisch verformbare erste Pressmantel 10 überträgt den in der axialen Richtung 6 aufgebrachten Pressdruck des Stempels 15 durch eine Verformung auf den durch den Stempel 15 verdichteten pulverförmigen Werkstoff 5 in der radialen Richtung 9.The
Bei einer Entspannung des Grünlings 1, also einem Zurückfahren des Stempels 15, federt der erste Pressmantel 10 in der axialen Richtung 6 in eine Ausgangsform zurück. Diese Rückfederung ist deutlich stärker als eine Rückfederung des Grünlings 1. Aufgrund der Reibung zwischen dem ersten Pressmantel 10 und dem pulverförmigen Werkstoff 5 entsteht darüber hinaus an der dem Stempel 15 zugewandten ersten Stirnseite 7 des Grünlings 1 ein, in radialer Richtung 9 in das elastisch verformbare Material des ersten Pressmantels 10 hervorstehender Rand (hier nicht dargestellt). Während des Verpressens des pulverförmigen Werkstoffes 5 wirken u. a. Reibkräfte zwischen dem ersten Pressmantel 10 und dem Grünling 1, die auch dann noch nicht abgebaut sind, wenn der erste Pressmantel 10 in die Ausgangsform zurückfedert. Diese Umstände führen dazu, dass der Grünling 1 im Rahmen der Entspannung infolge der auf den Grünling 1 wirkenden Scherkräfte versagen kann.When the
Die Presse 2 umfasst eine Matrize 3 mit einem Aufnahmevolumen 4 für einen pulverförmigen Werkstoff 5. Das Aufnahmevolumen 4 erstreckt sich entlang einer axialen Richtung 6 zwischen einer ersten Stirnseite 7 und einer zweiten Stirnseite 8. Die Presse 2 umfasst ein erstes Schließelement 13 zum Verschließen der ersten Stirnseite 7 und zum Verpressen des Werkstoffes 5, ein zweites Schließelement 14 zum Verschließen der zweiten Stirnseite 8 und zum Verpressen des Werkstoffes 5, einen Stempel 15, der gegenüber der Matrize 3 zumindest zwischen einer Ausgangsposition 16 (siehe
Die Matrize 3 weist einen, in einer quer zur axialen Richtung 6 verlaufenden radialen Richtung 9 außerhalb des Aufnahmevolumens 4 angeordneten und an das Aufnahmevolumen 4 angrenzenden ringförmigen ersten Pressmantel 10 auf, der aus einem nicht elastisch verformbaren ersten Material gebildet ist. Weiter weist die Matrize 3 einen, in der radialen Richtung 9 benachbart zum ersten Pressmantel 10 angeordneten zweiten Pressmantel 11 auf, der aus einem elastisch verformbaren zweiten Material gebildet ist. Zusätzlich umfasst die Matrize 3 einen Pressring 12, der in der radialen Richtung 9 benachbart zu der Gruppe, umfassend den ersten Pressmantel 10, den zweiten Pressmantel 11, den Kernstab 21 und das Aufnahmevolumen 4, angeordnet ist. Der erste Pressmantel 10 ist entlang der radialen Richtung 9 zwischen dem Aufnahmevolumen 4 und dem zweiten Pressmantel 11 angeordnet.The
Das Aufnahmevolumen 4 erstreckt sich entlang einer Umfangsrichtung 20 um den 21 Kernstab der Presse 2, der während der Verdrängung des zweiten Materials durch den Stempel 15 stationär positioniert ist.The receiving
Das erste Schließelement 13 und zweite Schließelement 14 sind gegenüber dem Aufnahmevolumen 4 jeweils verfahrbar. Die Schließelemente 13, 14 werden jeweils als Stempel zum Verpressen des Werkstoffes 5 eingesetzt. Das erste Schließelement 13 wird zusätzlich als Auswerfer 19 eingesetzt.The
Der erste Pressmantel 10 ist ringförmig und hohlzylindrisch ausgeführt und in einer quer zur axialen Richtung 6 verlaufenden radialen Richtung 9 außerhalb des Aufnahmevolumens 4 angeordnet. Der erste Pressmantel 10 ist an das Aufnahmevolumen 4 angrenzend angeordnet. Der erste Pressmantel 10 ist aus einem nicht elastisch verformbaren ersten Material gebildet. Der erste Pressmantel 10 ist unmittelbar benachbart zum Aufnahmevolumen 4 angeordnet, so dass er den pulverförmigen Werkstoff 5 bzw. den Grünling 1 (nur in
Das erste Schließelement 13 und das zweite Schließelement 14 erstrecken sich in einer radialen Richtung 9 nur über das Aufnahmevolumen 4 und werden durch den Kernstab 21 und den ersten Pressmantel 10 gegenüber der radialen Richtung 9 geführt.The
Der zweite Pressmantel 11 ist in der radialen Richtung 9 unmittelbar benachbart zum ersten Pressmantel 10 angeordnet. Der zweite Pressmantel 11 kontaktiert den ersten Pressmantel 10. Der zweite Pressmantel 11 ist aus einem elastisch verformbaren zweiten Material gebildet. Der zweite Pressmantel 11 erstreckt sich, während der Schritte d), e) und f) entlang der axialen Richtung 6 über die erste Stirnseite 7 und über die zweite Stirnseite 8 des Aufnahmevolumens 4, hinweg.The
Der zweite Pressmantel 11 ist ringförmig und hohlzylindrisch ausgeführt. Der zweite Pressmantel 11 ist in der radialen Richtung 9 zwischen dem Pressring 12 und dem ersten Pressmantel 10 angeordnet.The
Der Pressring 12 erstreckt sich entlang der axialen Richtung 6 über die zweite Stirnseite 8 des Aufnahmevolumens 4 und über die erste Stirnseite 7 hinaus.The
Der erste Pressmantel 10 ist entlang der radialen Richtung 9 zwischen dem Aufnahmevolumen 4 und dem zweiten Pressmantel 11 angeordnet.The
In Schritt a) erfolgt ein Bereitstellen der Presse 2, wobei das Aufnahmevolumen 4 an der ersten Stirnseite 7 durch das erste Schließelement 13 verschlossen und der Stempel 15 in der Ausgangsposition 16 angeordnet ist (siehe
In Schritt b) erfolgt ein Einfüllen des pulverförmigen Werkstoffes 5 in das Aufnahmevolumen 4 (siehe
In Schritt c) erfolgt ein Schließen der zweiten Stirnseite 8 durch das zweite Schließelement 14 (siehe
In Schritt d) erfolgt ein Verfahren der Schließelemente 13, 14 und ein Verpressen des Werkstoffs 5. Dabei wird das Aufnahmevolumen 4 sukzessive verringert.In step d), the
In Schritt e) erfolgt ein Verfahren des Stempels 15 in die Pressposition 17 (siehe
Dabei kontaktiert der Stempel 15 in der Pressposition 17 den zweiten Pressmantel 11 und verdrängt dabei das zweite Material zumindest teilweise, so dass eine Presskraft des Stempels 15 auf den zweiten Pressmantel 11 und davon ausgehend über den ersten Pressmantel 10 auf den pulverförmigen Werkstoff 5 übertragen wird.The
Die Kontaktierung des zweiten Materials des zweiten Pressmantels 11 erfolgt sukzessive während des Verfahrens des Stempels 15. Das zweite Material wird während des Verfahrens in zunehmendem Maße verdrängt. Das verdrängte Volumen des zweiten Materials dient nun dazu, den ersten Pressmantel 10 abzustützen, der mit der durch die Schließelemente 13, 14 aufgebrachten Presskraft über den verdichteten Werkstoff 5 beaufschlagt wird. Das erste Material des ersten Pressmantels 10 kann also in der radialen Richtung 9 nicht ausweichen bzw. der Presskraft der Schließelemente 13, 14 ausweichen, sondern wird über das zweite Material mit einer Stützkraft abgestützt. Ggf. wird der erste Pressmantel 10 hin zum Aufnahmevolumen 4 bewegt und verkleinert es.The contacting of the second material of the
Über den ersten Pressmantel 10 (bzw. über den zweiten Pressmantel 11) und die Schließelemente 13, 14 wird der Werkstoff 5 verpresst und zunehmend verdichtet.Via the first press jacket 10 (or via the second press jacket 11) and the
In Schritt f) erfolgt ein Verpressen des Werkstoffs 5 zu einem Grünling 1, wobei der Stempel 15 unabhängig von den Schließelementen 13, 14 verfahrbar ist bzw. verfahren wird (siehe
Das Aufnahmevolumen 4 wird ausschließlich bzw. im Wesentlichen durch ein Verfahren der Schließelemente 13, 14 verringert. Ein Abstand der Stirnseiten 7, 8 voneinander verändert sich während Schritt d) oder zusätzlich während Schritt e), also während der Verdrängung des zweiten Materials durch den Stempel 15.The receiving
Der Stempel 15 ist in der Pressposition 17 in der radialen Richtung 9 beabstandet von dem ersten Pressmantel 10 angeordnet. Der Stempel 15 kontaktiert den Pressring 12 bzw. ist in der Pressposition 17 benachbart dazu angeordnet.In the
Nach Schritt f) wird in einem Schritt g) der Stempel 15 aus der Pressposition 17 zurück in die Ausgangsposition 16 verfahren (
Alternativ kann nach Schritt f) in einem Schritt g) der Grünling 1 durch ein Verfahren des Stempels 15 und zumindest eines der Schließelemente 13, 14 sukzessive entspannt, wobei eine Entspannung des Grünlings 1 sowohl in der radialen Richtung 9 als auch in der axialen Richtung 6 erfolgt (
In
Das erste Schließelement 13 ist zumindest teilweise als Auswerfer 19 ausgeführt, so dass der Grünling 1 nach Schritt g) in einem weiteren Schritt h) durch den Auswerfer 19 entlang der axialen Richtung 6 verschiebbar ist (
Die Presse 2 weist ein System 22 zur Datenverarbeitung, z. B. ein Steuergerät, auf, das zur Durchführung des beschriebenen Verfahrens geeignet ausgestattet, konfiguriert oder programmiert ist bzw. das das Verfahren ausführt (siehe
Im Unterschied zur ersten Ausführungsvariante umfasst die Presse 2 mehrere Stempel 15, die in Schritt d) zum Verdrängen des zweiten Materials eingesetzt werden. Die Stempel 15 können gleichzeitig oder auch in einer festgelegten Reihenfolge verfahren werden. Die Stempel 15 werden aus unterschiedlichen Richtungen, nämlich aus unterschiedlichen axialen Richtungen 6 und aus der radialen Richtung 9, in das zweite Material hinein verfahren.In contrast to the first embodiment variant, the
Wie auch bereits in der ersten Ausführungsvariante weisen die Stempel 15 eine, in Schritt e) das zweite Material kontaktierende Stirnfläche 18 auf, wobei die Stirnfläche 18 eine jeweils ebene Kontur aufweist. Durch die ebene Kontur der Stirnfläche des entlang der radialen Richtung 9 verfahrenden Stempels 15 wird das zweite Material in der radialen Richtung 9 hin zum ersten Pressmantel 10 verdrängt.As in the first embodiment variant, the
BezugszeichenlisteReference List
- 11
- Grünlinggreenling
- 22
- PressePress
- 33
- Matrizedie
- 44
- Aufnahmevolumenrecording volume
- 55
- Werkstoffmaterial
- 66
- axiale Richtungaxial direction
- 77
- erste Stirnseitefirst face
- 88th
- zweite Stirnseitesecond face
- 99
- radiale Richtungradial direction
- 1010
- erster Pressmantelfirst press coat
- 1111
- zweiter Pressmantelsecond press coat
- 1212
- Pressringpress ring
- 1313
- erstes Schließelementfirst closing element
- 1414
- zweites Schließelementsecond closing element
- 1515
- StempelRubber stamp
- 1616
- Ausgangspositionstarting position
- 1717
- Presspositionpressing position
- 1818
- Stirnflächeface
- 1919
- Auswerferejector
- 2020
- Umfangsrichtungcircumferential direction
- 2121
- Kernstabcore rod
- 2222
- Systemsystem
Claims (15)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102021121678.8A DE102021121678B3 (en) | 2021-08-20 | 2021-08-20 | Method for producing a green body with a press, and a press |
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---|---|---|---|
DE102021121678.8A DE102021121678B3 (en) | 2021-08-20 | 2021-08-20 | Method for producing a green body with a press, and a press |
Publications (1)
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ID=82799084
Family Applications (1)
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---|---|---|---|
DE102021121678.8A Active DE102021121678B3 (en) | 2021-08-20 | 2021-08-20 | Method for producing a green body with a press, and a press |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN116689760A (en) * | 2023-06-30 | 2023-09-05 | 宁波迈泰克磁材科技有限公司 | Sintered NdFeB forming equipment and method |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4496299A (en) | 1982-11-18 | 1985-01-29 | Kb Cold Isostatic Press Systems Cips | Unit containing a moulding tool for semi-isostatic compaction of a powder contained in the press tool cavity |
EP1602473A1 (en) | 2004-06-02 | 2005-12-07 | SMS Meer GmbH | Process and apparatus for preparing a powder compact |
WO2008036926A1 (en) | 2006-09-22 | 2008-03-27 | Gkn Sinter Metals, Llc | Thin walled powder metal component manufacturing |
JP2010274288A (en) | 2009-05-27 | 2010-12-09 | Toyota Motor Corp | Method for pressing powder compact |
JP2016168676A (en) | 2015-03-11 | 2016-09-23 | 日本碍子株式会社 | Jig and molding tool |
-
2021
- 2021-08-20 DE DE102021121678.8A patent/DE102021121678B3/en active Active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4496299A (en) | 1982-11-18 | 1985-01-29 | Kb Cold Isostatic Press Systems Cips | Unit containing a moulding tool for semi-isostatic compaction of a powder contained in the press tool cavity |
EP1602473A1 (en) | 2004-06-02 | 2005-12-07 | SMS Meer GmbH | Process and apparatus for preparing a powder compact |
WO2008036926A1 (en) | 2006-09-22 | 2008-03-27 | Gkn Sinter Metals, Llc | Thin walled powder metal component manufacturing |
JP2010274288A (en) | 2009-05-27 | 2010-12-09 | Toyota Motor Corp | Method for pressing powder compact |
JP2016168676A (en) | 2015-03-11 | 2016-09-23 | 日本碍子株式会社 | Jig and molding tool |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN116689760A (en) * | 2023-06-30 | 2023-09-05 | 宁波迈泰克磁材科技有限公司 | Sintered NdFeB forming equipment and method |
CN116689760B (en) * | 2023-06-30 | 2024-05-17 | 宁波迈泰克磁材科技有限公司 | Sintered NdFeB forming equipment and method |
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